新能源汽车配件塑胶件来实现其轻量化

       车身质量占汽车总质量的40%左右,车身的轻量化对于整车的轻量化起着举足轻重的作用。实现车身结构轻量化主要有两个途径:一是选用强度更高、重量更轻的新材料,例如铝镁合金、高强度钢材等;二是设计更合理的车身结构,使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺改进等。第一种途径在目前看来应该是车身轻量化的主流,针对规模化生产的需要,已有很多轻质材料应用于车身制造工业,如高强度钢、铝合金和碳纤维等;第二种途径是利用有限元法和优化设计等方法对车身进行结构分析及优化设计,以减小车身骨架和车身钢板的质量。以上两种途径是相辅相成的,必须采取材料替换与结构改进相结合的方法,才可能在保证汽车整体质量和性能不受影响的前提下,更大限度地减轻各零部件的质量。

    近年来,在新能源汽车塑胶件模具表面强化中采用加入稀土元素的方法得到广泛推崇。这是因为稀土元素具有提高渗速、强化表面及净化表面等多种功能,它对改善模具表面组织结构,表面物理、化学及力学性能均有极大地影响,可提高渗速、强化表面、生成稀土化合物。同时可消除分布在晶界上微量杂质的有害作用,起着强化和稳定模具型腔表面晶界的作用。

    另外,稀土元素与钢中的有害元素发生作用,生成高熔点化合物,又可抑制这些有害元素在晶界上偏聚,从而降低深层的脆性等。在压铸模具表面强化处理工艺中加入稀土元素成分,能够明显提高各种渗入法的渗层厚度、提高表面硬度,同时使得渗层组织细小弥散、硬度梯度下降,从而使得模具的耐磨性、抗冷、热疲劳性能等显著提高,从而大幅度提高模具寿命。目前应用于压铸模具型腔表面的处理方法有:稀土碳共渗、稀土碳氮共渗、稀土硼共渗、稀土硼铝共渗、稀土软氮化、稀土硫氮碳共渗等。

    新能源汽车塑胶件的改性塑料和复合材料相比金属材料具有更低的密度和更高的比强度,目前常见的改性塑料和复合材料主要有改性PP、改性PVC、改性PE、纤维复合材料、金属基复合材料、热塑性树脂复合材料等。改性塑料早期主要应用于汽车的内外装饰,随着纤维增强塑料的应用,如今已经应用到了汽车的结构件上,特别是碳纤维复合材料技术的发展,使得基于改性塑料和复合材料的汽车轻量化整体解决方案成为可能。